(57)【要約】【課題】ＤＣブラシレスから搬送モーターについて、バックラッシュに起因するギヤの低寿命化を抑えるとともに、モーター軸を迅速に回転させる。【解決手段】ＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーターの駆動を制御するモーター制御回路に対して、第１加速期間にて、モーター回転速度を所定の第１加速特性で加速させる第１加速処理を実施させ、第２加速期間にて、モーター回転速度を第１加速特性よりも加速性の優れた第２加速特性で加速させる第２加速処理を実施させ、第１加速期間に先立つ起動期間にて、電圧を出力していなかったドライバ回路から、第１加速処理における出力電圧よりも高い値の電圧をモーターコイルに対して出力させて、搬送モーターの駆動を開始する駆動開始処理を実施させるようにした。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣブラシレスモーターと、前記ＤＣブラシレスモーターの回転角度を検知する回転角度検知手段と、前記回転角度検知手段による検知結果に基づいて、前記ＤＣブラシレスモーターにおける複数のコイルのうち、励磁対象となるコイルを切り替えるドライバ回路と、前記ドライバ回路を介してＤＣブラシレスモーターの駆動を制御する制御手段とを有するモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターの回転速度を所定の第１加速特性で加速させるために、比較的低い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第１加速処理と、
前記第１加速処理の後、前記回転速度を前記第１加速特性よりも加速性の優れた第２加速特性で加速させるために、比較的高い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第２加速処理と、
前記第１加速処理に先立って、電圧を出力していなかった前記ドライバ回路から、前記第１加速処理における前記比較的低い電圧よりも高い値の電圧を前記コイルに対して出力させて、前記ＤＣブラシレスモーターの駆動を開始する駆動開始処理とを実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項２】
請求項１のモーター駆動装置において、
前記ドライバ回路と、前記ＤＣブラシレスモーターの回転量を前記回転角度検知手段よりも高精度に検知する回転量検知手段とを前記ＤＣブラシレスモーターに搭載し、
前記第１加速処理を実施しているときにおける前記回転量検知手段による検知結果に基づいて、前記第２加速処理の実施開始タイミングを決定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項３】
請求項２のモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターの目標回転速度と前記回転量検知手段による検知結果との差分を、前記励磁コイルに対する出力電圧の制御にフィードバックさせるためのフィードバック手段と、予め決められた値の電圧を前記励磁コイルに出力するためのフィードフォワード手段とを前記制御手段に設け、
前記第１加速処理、前記第２加速処理、及び、前記ＤＣブラシレスモーターを一定速度で回転させるための等速回転処理にて、それぞれ、前記フィードフォワード手段によって決定した出力電圧値を、前記フィードバック手段によるフィードバック制御で補正する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項４】
請求項３のモーター駆動装置において、
前記ドライバ回路として、前記制御手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて前記コイルに対する励磁電圧の出力を調整する出力調整部と、前記ＤＣブラシレスモーターにおける複数のコイルのうち、励磁するコイルを所定の順序で切り替えるコイル切替部とを具備するものを用いたことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項５】
請求項３又は４のモーター駆動装置において、
前記回転量検知手段として、前記モーター軸に固定されたコードホイール、及び前記コードホイールに設けられた複数の目印を光学的に検知する光学センサーを具備するものを用いるとともに、前記回転量検知手段をカバー部材で覆ったことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れかのモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターとして、インナーロータ型のものを用いたことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項７】
請求項３乃至５の何れかのモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターとして、アウターロータ型のものを用いたことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項８】
請求項７のモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターとして、前記回転量検知手段たるＦＧ信号発電機を搭載したものを用いるとともに、
前記ドライバ回路として、ＦＧ信号発電機からのＦＧ信号と、前記制御手段から送られてくる基準信号とに基づいて、前記ＤＣブラシレスモーターの回転速度を前記基準信号に対応する値に調整する処理を実施するものを用いたことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項９】
自らの無端移動する表面に押し当てられたシート部材を前記表面の無端移動に伴って搬送するシート搬送部材と、該シート搬送部材の駆動源であるモーターを駆動するモーター駆動手段とを備えるシート搬送装置において、
前記モーター駆動手段として、請求項１乃至８の何れかのモーター駆動装置を用いたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１０】
シート部材としての記録シートを搬送するシート搬送装置と、記録シートに画像を形成する画像形成手段とを備える画像形成装置において、
前記シート搬送手段として、請求項９のシート搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣブラシレスモーターの駆動を制御するモーター駆動装置、並びに、かかるモーター駆動装置を用いるシート搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モーターとして、例えば特許文献１に記載のようなＤＣブラシレスモーターが知られている。ＤＣブラシレスモーターは、整流ブラシを整流子（接点）に摺擦させる機構を用いることなく、励磁対象となるコイルをドライバ回路によって順に切り替えていくモーターである。ドライバ回路は、ＤＣブラシレスモーターに搭載された回転角度検知手段としてのホール素子からのホール信号に基づいて、ＤＣブラシレスモーターの回転角度を把握する。そして、例えば、３相コイルのＤＣブラシレスモーターであれば、ＤＣブラシレスモーターの回転角度が１２０［°］、２４０［°］、０（３６０）［°］と１２０［°］ずつ変化していく過程で、励磁対象となるコイルを、１、２、３相目に順に切り替えていく。整流ブラシの摩耗粉の清掃作業が必要になったり、整流ブラシを定期的に交換する必要があったりするＤＣブラシ付きモーターに比べて、メンテナンス性を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＤＣブラシレスモーターは、停止時に反動によって少しだけ逆転してしまうバックラッシュと呼ばれる現象を引き起こし易い。バックラッシュが起こると、モーター軸に固定されたモーターギヤの歯が、モーターギヤからの駆動力を受ける従動ギヤの歯から離間した状態になる。この状態では、ＤＣブラシレスモーターに対してギヤや被駆動体による負荷が全くかからないことから、ＤＣブラシレスモーターは駆動と同時に勢い良く回転を開始する。そして、モーターギヤの歯と従動ギヤの歯とを勢い良く衝突させて、ギヤ歯の摩耗や破損を助長することから、ギヤの寿命を縮めてしまうという不具合があった。
【０００４】
そこで、本発明者らは、次のような制御を行う新規なモーター駆動装置を開発中である。即ち、ＤＣブラシレスモーターの回転速度を所定の第１加速特性で加速させるための第１加速用電圧を出力してモーター駆動を開始した後、出力電圧を第１加速用電圧よりも値の大きな第２加速用電圧に切り替える制御である。第１加速用電圧の出力により、ＤＣブラシレスモーターの回転速度をゆっくりと立ち上げることで、モーターギヤの歯を従来よりもゆっくりとした速度で従動ギヤに衝突させることが可能である。また、出力電圧を第１加速用電圧からより大きな第２加速用電圧に切り替えることで、第１加速用電圧を出力し続ける場合に比べて、駆動開始から回転速度を目標値に到達させるまでの「加速所要時間」を短縮することができる。
【０００５】
ところが、駆動初期には、第１加速用電圧の出力によって回転速度を従来よりもゆっくりと立ち上げるので、その「加速所要時間」は、従来よりも長くなってしまう。本発明者らが実験を行った結果、特に、第１加速用電圧の出力を開始してから、モーター軸を実際に回転させ始めるまでのタイムラグを長くしてしまうことがわかった。このタイムラグには、ＤＣブラシレスモーターのモーター軸と、これを回転可能に受ける軸受けとの間に働く静止摩擦力が関与している。ＤＣブラシレスモーターを従来よりも低い加速度で回転させるための電圧では、モーター軸の回転駆動力をその静止摩擦力よりも大きくするまでにかなりの時間を要してしまうために、前述のタイムラグが非常に大きくなって、「加速所要時間」を従来よりも大幅に長くしてしまう要因になっていた。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のようなモーター駆動装置、シート搬送装置、及び画像形成装置を提供することである。即ち、ＤＣブラシレスモーターについて、バックラッシュに起因するギヤの低寿命化を抑えるとともに、モーター軸を迅速に回転させることができるモーター駆動装置等である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ＤＣブラシレスモーターと、前記ＤＣブラシレスモーターの回転角度を検知する回転角度検知手段と、前記回転角度検知手段による検知結果に基づいて、前記ＤＣブラシレスモーターにおける複数のコイルのうち、励磁対象となるコイルを切り替えるドライバ回路と、前記ドライバ回路を介してＤＣブラシレスモーターの駆動を制御する制御手段とを有するモーター駆動装置において、前記ＤＣブラシレスモーターの回転速度を所定の第１加速特性で加速させるために、比較的低い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第１加速処理と、前記第１加速処理の後、前記回転速度を前記第１加速特性よりも加速性の優れた第２加速特性で加速させるために、比較的高い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第２加速処理と、前記第１加速処理に先立って、電圧を出力していなかった前記ドライバ回路から、前記第１加速処理における前記比較的低い電圧よりも高い値の電圧を前記コイルに対して出力させて、前記ＤＣブラシレスモーターの駆動を開始する駆動開始処理とを実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、第１加速処理にて、ＤＣブラシレスモーターに対して比較的低い電圧を供給してモーター回転を低い加速度で加速しながら、バックラッシュによって従動ギヤから離間していた状態のモーターギヤの歯を従動ギヤに対して従来よりもゆっくりとした速度で衝突させることで、バックラッシュに起因するギヤの低寿命化を抑えることができる。
【０００９】
また、本発明においては、第１加速処理の後に、第２加速処理を実施してＤＣブラシレスモーターの回転をより高い加速度で加速することで、低い加速度のままで目標値に到達させる場合に比べて、「加速所要時間」を短縮することができる。
【００１０】
また、本発明においては、第１加速処理に先立って、駆動開始処理を実施して、ＤＣブラシレスモーターに対して第１加速処理よりも高い電圧を出力してモーターの駆動を開始する。電圧の出力開始からモーター軸を実際に回転させ始めるまでのタイムラグについては、予めの試験によって調べておくことが可能である。第１加速処理よりも高い電圧を出力することで、第１加速処理と同じ値の電圧を出力する場合に比べてタイムラグを短縮して、モーター軸を迅速に回転させることができる。
【００１１】
なお、駆動開始処理において、高い電圧を維持したままの状態でモーター軸を回転させ始めると、モーター軸の回転を急加速しながらモーターギヤの歯を従動ギヤに衝突させてしまうことになるが、前述したタイムラグが経過する直前で第１加速処理に以降することで、モーターギヤの歯を確実に従来よりもゆっくりとした速度で従動ギヤに衝突させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機における画像形成部の一部を拡大して示す部分構成図。
【図３】同画像形成部における４つの作像ユニットからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図。
【図４】同複写機のスキャナ及びＡＤＦを示す斜視図。
【図５】同ＡＤＦの要部構成をスキャナの上部とともに示す拡大構成図。
【図６】同複写機のシート供給装置における搬送ローラ対の第１搬送ローラを回転駆動させるためのモーター駆動装置を示す平面構成図。
【図７】同モーター駆動装置の搬送モーターを前方から示す拡大斜視図。
【図８】同搬送モーターを後方から示す拡大斜視図。
【図９】同搬送モーターに搭載されたコードホイールの第１例を示す斜視図。
【図１０】同コードホイールの第２例を示す斜視図。
【図１１】同モーター駆動装置における電気回路の要部を示すブロック図。
【図１２】同モーター駆動装置のモーター制御回路によって駆動制御される搬送モーターの駆動開始からの経過時間と、モーター回転速度との関係を示すグラフ。
【図１３】同搬送モーターの駆動開始からの経過時間と、搬送モーターのコイルに対する出力電圧との関係を示すグラフ。
【図１４】実施例に係る複写機のモーター駆動装置における電気回路の要部を示すブロック図。
【図１５】第１加速特性を示すグラフ。
【図１６】第２加速特性を示すグラフ。
【図１７】モーター制御回路の位置・速度追従制御回路における内部構成の一部を示すブロック図。
【図１８】同複写機のＡＤＦの読取入口ローラ等を回転駆動させるためのモーター駆動装置を示す平面構成図。
【図１９】第１変形例に係る複写機の搬送ローラ対を駆動するためのモーター駆動装置に用いられている搬送モーターを正面から示す斜視図。
【図２０】同搬送モーターを背面から示す斜視図。
【図２１】同搬送モーターの変形例を示す斜視図。
【図２２】第２変形例に係る複写機の画像形成部１を示す概略構成図。
【図２３】第３変形例に係る複写機を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）に適用した実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、画像形成装置としての画像形成部１と、シート供給装置４０と、画像読取ユニット５０とを備えている。画像読取装置としての画像読取ユニット５０は、画像形成部１の上に固定されたスキャナ１５０と、これに支持されるシート搬送装置としての原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）５１とを有している。
【００１４】
シート供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセットから記録シートを送り出す送出ローラ４３、送り出された記録シートを１枚ずつに分離する分離ローラ４５等を有している。また、画像形成部１の搬送路としての給紙路３７に対して、シート部材としての記録シートを搬送する複数の搬送ローラ対４６等も有している。
【００１５】
給紙カセット４２は、複数の記録シートを重ねたシート束の状態で内部に収容している。そして、一番上の記録シートに対して送出ローラ４３を押し当てている。送出ローラ４３が回転すると、シート束の一番上の記録シートが給紙カセット４２から送り出される。
【００１６】
給紙カセット４２の付近では、搬送ローラ対４６の第１搬送ローラと、これの側方（図中右側方）に配設された第２搬送ローラとが互いに当接して搬送ニップを形成している。また、第１搬送ローラの下方には、分離ローラ４５が配設されており、第１搬送ローラに対して下方から当接して分離搬送ニップを形成している。
【００１７】
送出ローラ４３の回転駆動によって給紙カセット４２から送り出された記録シートは、搬送ローラ対４６の第１搬送ローラと、これの下方に配設された分離ローラ４５との当接による分離搬送ニップに進入する。この分離搬送ニップでは、記録シートの上面に当接する第１搬送ローラが図中反時計回り方向に回転駆動しながら、記録シートに対して給紙カセット４２側から給送路４４側に向かう搬送力を付与する。これに対し、記録シートの下面に当接する分離ローラ４５が図中反時計回り方向に回転駆動しながら、記録シートに対して給送路４４側から給紙カセット４２側に向かう搬送力を付与して、記録シートを給紙カセット４２に戻そうとする。
【００１８】
給紙カセット４２から記録シートが１枚だけの状態で送り出された場合、分離搬送ニップにおいて、第１搬送ローラと分離ローラ４５とが記録シートに対して互いに逆方向に向かう搬送力を付与することで、分離ローラ４５の駆動伝達系に所定の閾値を超える負荷がかかる。すると、その駆動伝達系内に配設されたトルクリミッターが作動して、図示しないＤＣブラシレスモーターからの駆動力の分離ローラ４５に対する伝達を切る。これにより、分離ローラ４５が第１搬送ローラによって搬送される記録シートに連れ回るようになって、記録シートが分離搬送ニップから給送路４４に向けて排出される。
【００１９】
一方、給紙カセット４２から記録シートが複数枚重なった状態で送り出された場合、分離搬送ニップにおいて、第１搬送ローラが一番上の記録シートに対して給紙カセット４２側から給送路４４側に向かう搬送力を付与して、一番上の記録シートを分離搬送ニップから給送路４４側に向けて送り出す。これに対し、分離ローラが下側に位置している記録シートに対して給送路４４側から給紙カセット側に向かう搬送力を付与して、下側の記録シートを分離搬送ニップ内から給紙カセット４２側に逆戻りさせる。これにより、分離搬送ニップでは、一番上の記録シートが他の記録シートから分離されて１枚の状態で給送路４４に送り出される。
【００２０】
給送路４４に進入した記録シートは、搬送ローラ対４６の搬送ニップに進入して、鉛直方向下方側から上方側に向かう搬送力を付与される。これにより、給送路４４内では、記録シートが画像形成部１の給紙路３７に向けて搬送される。
【００２１】
画像形成手段としての画像形成部１は、光書込装置２や、黒，イエロー，マゼンタ，シアン（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のトナー像を形成する４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置３４、スイッチバック装置３６、給紙路３７等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、ドラム状の４つの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。
【００２２】
図２は、画像形成部１の内部構成の一部を拡大して示す部分構成図である。また、図３は、４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図である。なお、４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図３においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。
【００２３】
作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、感光体とその周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、画像形成部１本体に対して着脱可能になっている。黒用の作像ユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４の周りに、帯電装置２３、現像装置６、ドラムクリーニング装置１５、除電ランプ２２等を有している。本複写機では、４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、後述する中間転写ベルト２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２４】
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２５】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１２に供給する攪拌部７と、現像スリーブ１２に担持された二成分現像剤中のトナーを感光体４に転移させるための現像部１１とを有している。
【００２６】
攪拌部７は、現像部１１よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュウ８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース９の底面に設けられたトナー濃度センサー１０などを有している。
【００２７】
現像部１１は、現像ケース９の開口を通して感光体４に対向する現像スリーブ１２、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１３、現像スリーブ１２に先端を接近させるドクタブレード１４などを有している。現像スリーブ１２は、非磁性の回転可能な筒状になっている。マグネットローラ１２は、ドクタブレード１４との対向位置からスリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部７から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ１３表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００２８】
磁気ブラシは、現像スリーブ１２の回転に伴ってドクタブレード１４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１２に印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１２の回転に伴って再び現像部１１内に戻り、マグネットローラ１３の磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部７内に戻される。攪拌部７内には、トナー濃度センサー１０による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
【００２９】
ドラムクリーニング装置１５としては、弾性体からなるクリーニングブレード１６を感光体４に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４に接触させる接触導電性のファーブラシ１７を、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１７は、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体４表面に塗布する役割も兼ねている。ファーブラシ１７にバイアスを印加する金属製の電界ローラ１８を図中矢示方向に回転自在に設け、これにスクレーパ１９の先端を押し当てている。ファーブラシ１７に付着したトナーは、ファーブラシ１７に対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ１８に転位する。そして、スクレーパ１９によって電界ローラ１８から掻き取られた後、回収スクリュウ２０上に落下する。回収スクリュウ２０は、回収トナーをドラムクリーニング装置１５における図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置２１に受け渡す。リサイクル搬送装置２１は、受け渡されたトナーを現像装置１５に送ってリサイクルする。
【００３０】
除電ランプ２２は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は、帯電装置２３によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。なお、帯電装置２３としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
【００３１】
先に示した図２において、４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、これまで説明してきたプロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００３２】
４つの作像ユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの下方には、転写ユニット２４が配設されている。ベルト駆動装置としての転写ユニット２４は、複数のローラによって張架した中間転写ベルト２５を、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと、無端状のベルト部材である中間転写ベルト２５とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップが形成されている。Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３３】
転写ユニット２４の図中下方には、駆動ローラ３０と２次転写ローラ３１との間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる紙搬送ユニット２８が設けられている。そして、自らの２次転写ローラ３１と、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７との間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ３１には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７は接地されている。これにより、２次転写ニップに２次転写電界が形成されている。
【００３４】
この２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対３３が配設されている。また、レジストローラ対３３のレジストニップの入口付近には、図示しないレジストローラセンサーが配設されている。図示しないシート供給装置からレジストローラ対３３に向けて搬送されてくる記録シートは、その先端がレジストローラセンサーに検知された所定時間後記録シートの搬送が一時停止し、レジストローラ対３３のレジストニップに先端を突き当てる。
【００３５】
記録シートの先願がレジストニップに突き当たると、レジストローラ対３３は、記録シートを中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングでローラ回転駆動を再開して、記録シートを２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録シートに一括２次転写され、記録シートの白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した記録シートは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３４へと搬送される。
【００３６】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、２次転写ニップで記録シートに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置によって掻き取り除去される。
【００３７】
定着装置３４に搬送された記録シートは、定着装置３４内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置３４から排紙ローラ対３５に送られた後、機外へと排出される。
【００３８】
先に示した図１において、紙搬送ユニット２２および定着装置３４の下には、スイッチバック装置３６が配設されている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた記録シートが、切換爪で記録シートの進路を記録シート反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。
【００３９】
画像形成部１の上に固定されたスキャナ１５０やこれの上に固定されたＡＤＦ５１は、固定読取部や移動読取部１５２を有している。移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサー１５３で受光する。
【００４０】
一方、固定読取部は、スキャナ１５０の内部に配設された第１面固定読取部１５１と、ＡＤＦ５１内に配設された図示しない第２面固定読取部とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサーなどを有する第１面固定読取部１５１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、後述するＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサーで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳの第１面を走査する。また、第２面固定読取部は、第１面固定読取部１５１を通過した後の原稿ＭＳの第２面を走査する。
【００４１】
スキャナ１５０の上に配設されたＡＤＦ５１は、本体カバー５２に、読取前の原稿ＭＳを載置するための原稿載置台５３、シート部材としての原稿ＭＳを搬送するための搬送ユニット５４、読取後の原稿ＭＳをスタックするための原稿スタック台５５などを保持している。図４に示されるように、スキャナ１５０に固定された蝶番１５９によって上下方向に揺動可能に支持されている。そして、その揺動によって開閉扉のような動きをとり、開かれた状態でスキャナ１５０の上面の第１コンタクトガラス１５４や第２コンタクトガラス１５５を露出させる。原稿束の片隅を綴じた本などの片綴じ原稿の場合には、原稿を１枚ずつ分離することができないため、ＡＤＦによる搬送を行うことができない。そこで、片綴じ原稿の場合には、ＡＤＦ５１を図４に示すように開いた後、読み取らせたいページが見開かれた片綴じ原稿を下向きにして第２コンタクトガラス１５４上に載せた後、ＡＤＦを閉じる。そして、スキャナ１５０の図１に示した移動読取部１５２によってそのページの画像を読み取らせる。
【００４２】
一方、互いに独立した複数の原稿ＭＳを単に積み重ねた原稿束の場合には、その原稿ＭＳをＡＤＦ５１によって１枚ずつ自動搬送しながら、スキャナ１５０内の第１面固定読取部１５１やＡＤＦ５１内の第２面固定読取部に順次読み取らせていくことができる。この場合、原稿束を原稿載置台５３上にセットした後、図示しないコピースタートボタンを押す。すると、ＡＤＦ５１が、原稿載置台５３上に載置された原稿束の原稿ＭＳを上から順に搬送ユニット５４内に送り、それを反転させながら原稿スタック台５５に向けて搬送する。この搬送の過程で、原稿ＭＳを反転させた直後にスキャナ１５０の第１面固定読取部１５１の真上に通す。このとき、原稿ＭＳの第１面の画像がスキャナ１５０の第１面固定読取部１５１によって読み取られる。
【００４３】
図５は、ＡＤＦ５１の要部構成をスキャナ１５０の上部とともに示す拡大構成図である。ＡＤＦ５１は、原稿セット部Ａ、分離給送部Ｂ、レジスト部Ｃ、ターン部Ｄ、第１読取搬送部Ｅ、第２読取搬送部Ｆ、排紙部Ｇ、スタック部Ｈ等を備えている。
【００４４】
原稿セット部Ａは、原稿ＭＳの束がセットされる原稿載置台５３等を有している。また、分離給送部Ｂは、セットされた原稿ＭＳの束から原稿ＭＳを一枚ずつ分離して給送するものである。また、レジスト部Ｃは、給送された原稿ＭＳに一時的に突き当たって原稿ＭＳを整合した後に送り出すものである。また、ターン部Ｄは、Ｃ字状に湾曲する湾曲搬送部を有しており、この湾曲搬送部内で原稿ＭＳを折り返しながらその上下を反転させるものである。また、第１読取搬送部Ｅは、第１コンタクトガラス１５５の上で原稿ＭＳを搬送しながら、第１コンタクトガラス１５５の下方で図示しないスキャナの内部に配設されている第１固定読取部１５１に原稿ＭＳの第１面を読み取らせるものである。また、第２読取搬送部Ｆは、第２固定読取部９５の下で原稿ＭＳを搬送しながら、原稿ＭＳの第２面を第２固定読取部９５に読み取らせるものである。また、排紙部Ｇは、両面の画像が読み取られた原稿ＭＳをスタック部Ｈに向けて排出するものである。また、スタック部Ｈは、スタック台５５の上に原稿ＭＳをスタックするものである。
【００４５】
原稿ＭＳは、原稿ＭＳの束の厚みに応じて図中矢印ａ、ｂの方向に揺動可能な可動原稿テーブル５４の上に原稿先端部が載せられるとともに、原稿後端側が原稿載置台５３の上に載せられた状態でセットされる。このとき、原稿載置台５３上において、その幅方向（図紙面に直交する方向）の両端に対してそれぞれ図示しないサイドガイドが突き当てられることで、幅方向における位置が調整される。このようにしてセットされる原稿ＭＳは、可動原稿テーブル５４の上方で揺動可能に配設されたレバー部材６２を押し上げる。すると、それに伴って原稿セットセンサー６３が原稿ＭＳのセットを検知して、検知信号を図示しないコントローラに送信する。そして、この検知信号は、コントローラからＩ／Ｆを介してスキャナの読取制御部に送られる。
【００４６】
原稿載置台５３には、原稿ＭＳの搬送方向の長さを検知する反射型フォトセンサー又はアクチュエーター・タイプのセンサーからなる第１長さセンサー５７、第２長さセンサー５８が保持されている。これら長さセンサーにより、原稿ＭＳの搬送方向の長さが検知される。
【００４７】
可動原稿テーブル５４の上に載置された原稿ＭＳの束の上方には、カム機構によって上下方向（図中矢印ｃ，ｄ方向）に移動可能に支持されるピックアップローラ８０が配設されている。このカム機構は、ピックアップモーター５６によって駆動することで、ピックアップローラ８０を上下移動させることが可能である。ピックアップローラ８０が上昇移動すると、それに伴って可動原稿テーブル５４が図中矢印ａ方向に揺動して、ピックアップローラ８０が原稿ＭＳの束における一番上の原稿ＭＳに当接する。更に可動原稿テーブル５４が上昇すると、やがてテーブル上昇検知センサー５９によって可動原稿テーブル５４の上限までの上昇が検知される。これにより、ピックアップモーター５６が停止するとともに、可動原稿テーブル５４の上昇が停止する。
【００４８】
複写機の本体に設けられたテンキーやディスプレイ等からなる本体操作部に対しては、操作者によって両面読取モードか、あるいは片面読取モードかを示す読取モード設定のためのキー操作や、コピースタートキーの押下操作などが行われる。コピースタートキーが押下されると、図示しない本体制御部からＡＤＦ５１のコントローラに原稿給紙信号が送信される。すると、ピックアップローラ８０が給紙モーター７６の正転によって回転駆動して、可動原稿テーブル５４上の原稿ＭＳを可動原稿テーブル５４上から送り出す。
【００４９】
両面読取モードか、片面読取モードかの設定に際しては、可動原稿テーブル５４上に載置された全ての原稿ＭＳについて一括して両面、片面の設定を行うことが可能である。また、１枚目及び１０枚目の原稿ＭＳについては両面読取モードに設定する一方で、その他の原稿ＭＳについては片面読取モードに設定するなどといった具合に、個々の原稿ＭＳについてそれぞれ個別に読取モードを設定することも可能である。
【００５０】
送出部材としてのピックアップローラ８０によって送り出された原稿ＭＳは、分離搬送部Ｂに進入して、給紙ベルト８４との当接位置に送り込まれる。この給紙ベルト８４は、駆動ローラ８２などによって張架されており、給紙モーター７６の正転に伴う駆動ローラ８２の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。この給紙ベルト８４の下部張架面には、給紙モーター７６の正転によって図中時計回りに回転駆動される分離ローラ８５が当接している。当接部においては、給紙ベルト８４の表面が給紙方向に移動する。これに対し、分離ローラ８５は、給紙ベルト８４に所定の圧力で当接しており、給紙ベルト８４に直接当接している際、あるいは当接部に原稿ＭＳが１枚だけ挟み込まれている際には、ベルト又は原稿ＭＳに連れ回る。但し、当接部に複数枚の原稿ＭＳが挟み込まれた際には、連れ回り力がトルクリミッターのトルクよりも低くなることから、連れ回り方向とは逆の図中時計回りに回転駆動する。これにより、最上位よりも下の原稿ＭＳには、分離ローラ８５によって給紙とは反対方向の移動力が付与されて、数枚の原稿から最上位の原稿ＭＳだけが分離される。
【００５１】
給紙ベルト８４や分離ローラ８５の働きによって１枚に分離された原稿ＭＳは、レジスト部Ｃに進入する。そして、突き当てセンサー７２の直下を通過する際にその先端が検知される。このとき、ピックアップモーター５６の駆動力を受けているピックアップローラ８０がまだ回転駆動しているが、可動原稿テーブル５４の下降によって原稿ＭＳから離間するため、原稿ＭＳは給紙ベルト８４の無端移動力のみによって搬送される。そして、突き当てセンサー７２によって原稿ＭＳの先端が検知されたタイミングから所定時間だけ給紙ベルト８４の無端移動が継続して、原稿ＭＳの先端がプルアウト駆動ローラ８６とこれに当接しながら回転駆動するプルウト駆動ローラ８７との当接部に突き当たる。
【００５２】
プルアウト従動ローラ８７は、原稿ＭＳを原稿搬送方向下流側の中間ローラ対６６まで搬送する役割を担っており、給紙モーター７６の逆転によって回転駆動される。給紙モーター７６が逆転すると、プルアウト従動ローラ８７と、互いに当接している中間ローラ対６６における一方のローラとが回転を開始するとともに、給紙ベルト８４の無端移動が停止する。また、このとき、ピックアップローラ８０の回転も停止される。
【００５３】
プルアウト従動ローラ８７から送り出された原稿ＭＳは、原稿幅センサー７３の直下を通過する。原稿幅センサー７３は、反射型フォトセンサー等からなる紙検知部を複数有しており、これら紙検知部は原稿幅方向（図紙面に直交する方向）に並んでいる。どの紙検知部が原稿ＭＳを検知するのかに基づいて、原稿ＭＳの幅方向のサイズが検知される。また、原稿ＭＳの搬送方向の長さは、原稿ＭＳの先端が突き当てセンサー７２によって検知されてから、原稿ＭＳの後端が突き当てセンサー７２によって検知されなくなるまでのタイミングに基づいて検知される。
【００５４】
原稿幅センサー７３によって幅方向のサイズが検知された原稿ＭＳの先端は、ターン部Ｄに進入して、中間ローラ対６６のローラ間の当接部に挟み込まれる。この中間ローラ対６６による原稿ＭＳの搬送速度は、後述する第１読取搬送部Ｅでの原稿ＭＳの搬送速度よりも高速に設定されている。これにより、原稿ＭＳを第１読取搬送部Ｅに送り込むまでの時間の短縮化が図られている。
【００５５】
ターン部Ｄ内を搬送される原稿ＭＳの先端は、原稿先端が読取入口センサー６７との対向位置を通過する。これによって原稿ＭＳの先端が読取入口センサー６７によって検知されると、その先端が搬送方向下流側の読取入口ローラ対（８９と９０との対）の位置まで搬送される間での間に、中間ローラ対６６による原稿搬送速度が減速される。また、図示しない読取モーターの回転駆動の開始に伴って、読取入口ローラ対（８９，９０）における一方のローラ、読取出口ローラ対９２における一方のローラ、第２読取出口ローラ対９３における一方のローラがそれぞれ回転駆動を開始する。
【００５６】
ターン部Ｄ内においては、原稿ＭＳが中間ローラ対６６と読取入口ローラ対（８９、９０）との間の湾曲搬送路で搬送される間に上下面が逆転されるとともに、搬送方向が折り返される。そして、読取入口ローラ対（８９、９０）のローラ間のニップを通過した原稿ＭＳの先端は、レジストセンサー６５の直下を通過する。このとき原稿ＭＳの先端がレジストセンサー６５によって検知されると、所定の搬送距離をかけながら原稿搬送速度が減速されていき、第１読取搬送部Ｅの手前で原稿ＭＳの搬送が一時停止される。また、図示しない読取制御部に対してレジスト停止信号が送信される。
【００５７】
レジスト停止信号を受けた読取制御部が読取開始信号を送信すると、ＡＤＦ５１のコントローラの制御により、原稿ＭＳの先端が第１読取搬送部Ｅ内に到達するまで、読取モーターの回転が再開されて所定の搬送速度まで原稿ＭＳの搬送速度が増速される。そして、読取モーターのパルスカウントに基づいて算出された原稿ＭＳの先端が第１固定読取部１５１による読取位置に到達するタイミングで、コントローラから読取制御部に対して原稿ＭＳの第１面の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号が送信される。この送信は、原稿ＭＳの後端が第１固定読取部１５１による読取位置を抜け出るまで続けられ、原稿ＭＳの第１面が第１固定読取部１５１によって読み取られる。
【００５８】
第１読取搬送部Ｅを通過した原稿ＭＳは、後述の読取出口ローラ対９２を経由した後、その先端が排紙センサー６１によって検知される。片面読取モードが設定されている場合には、後述する第２固定読取部９５による原稿ＭＳの第２面の読取が不要である。そこで、排紙センサー６１によって原稿ＭＳの先端が検知されると、排紙モーターの正転駆動が開始されて、排紙ローラ対９４における図中下側の排紙ローラが図中時計回り方向に回転駆動される。また、排紙センサー６１によって原稿ＭＳの先端が検知されてからの排紙モーターパルスカウントに基づいて、原稿ＭＳの後端が排紙ローラ対９４のニップを抜け出るタイミングが演算される。そして、この演算結果に基づいて、原稿ＭＳの後端が排紙ローラ対９４のニップから抜け出る直前のタイミングで、排紙モーターの駆動速度が減速せしめられて、原稿ＭＳがスタック台５５から飛び出さないような速度で排紙される。
【００５９】
一方、両面読取モードが設定されている場合には、排紙センサー６１によって原稿ＭＳの先端が検知された後、第２固定読取部９５に到達するまでのタイミングが読取モーターのパルスカウントに基づいて演算される。そして、そのタイミングでコントローラから読取制御部に対して原稿ＭＳの第２面における副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が送信される。この送信は、原稿ＭＳの後端が第２固定読取部９５による読取位置を抜け出るまで続けられ、原稿ＭＳの第２面が第２固定読取部９５によって読み取られる。
【００６０】
読取手段としての第２固定読取部９５は、密着型イメージセンサー（ＣＩＳ）からなり、原稿ＭＳに付着している糊状の異物が読取面に付着することによる読取縦スジを防止する目的で、読取面にコーティング処理が施されている。第２固定読取部９５との対向位置には、原稿ＭＳを非読取面側から支持する原稿支持手段としての第２読取ローラ９６が配設されている。この第２読取ローラ９６は、第２固定読取部９５による読取位置での原稿ＭＳの浮きを防止するとともに、第２固定読取部９５におけるシェーディングデータを取得するための基準白部として機能する役割を担っている。
【００６１】
上述したように、図１のシート供給装置４０の給送路４４では、記録シートに対して搬送ローラ対４６の搬送ニップで上方に向かう搬送力が付与されて、記録シートが画像形成部１の給紙路３７に向けて搬送される。
【００６２】
図６は、搬送ローラ対４６の第１搬送ローラ４６ａを回転駆動させるためのモーター駆動装置を示す平面構成図である。このモーター駆動装置は、モーター制御回路２００と、インナーロータ型のＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーター２１０と、減速機２２５とを有している。
【００６３】
モーター制御回路２００は、後述するモーターエンコーダーによる検知結果に基づいて、搬送モーター２１０の回転駆動を制御する制御手段として機能している。搬送モーター２１０の駆動によって搬送モーター２１０のモーター軸２１４が回転すると、モーター軸２１４に固定されたモーターギヤ２１３の回転速度が減速機２２５によって減速された後、被駆動体としての第１搬送ローラ４６ａに伝達される。
【００６４】
減速機２２５は、モーターギヤ２１３に噛み合う第１減速ギヤ２２１と、これに噛み合う第２減速ギヤ２２２と、これに噛み合う第３減速ギヤ２２３と、第１搬送ローラ４６ａと同一の回転軸線で回転するように第１搬送ローラ４６ａの軸部材に固定された状態で第３減速ギヤ２２３に噛み合う第４減速ギヤとを有している。
【００６５】
次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。図７は、モーター駆動装置の搬送モーター２１０を前方から示す拡大斜視図である。また、図８は、搬送モーター２１０を後方から示す拡大斜視図である。これらの図に示すように、搬送モーター２１０のモーター軸２１３は、モーター本体を前後方向に貫いた状態で、モーター本体の前部においてモーター本体から前方に向けて突出しているとともに、モーター本体の後部においてモーター本体から後方に向けて突出している。
【００６６】
モーター本体の後側面には、ドライバ基板２１６が固定されており、このドライバ基板２１６には、搬送モーター２１０の３相のコイルを所定の順序で励磁するためのドライバ回路を搭載している。モーター軸２１３は、このドライバ基板２１６も貫いて後方に向けて突出している。
【００６７】
モーター軸２１３におけるドライバ基板２１６よりも後方の箇所には、回転量検知手段としてのモーターエンコーダー２１１のコードホイール２１１ａが固定されており、モーター軸２１３の回転に伴ってモーター軸２１３と同じ回転軸線上で回転する。コードホイール２１１ａは、図９に示されるように、回転方向に所定のピッチで並ぶ複数のスリットＳＬを具備している。コードホイール２１１ａの回転に伴ってそれらのスリットＳＬを順次検知するように、透過型フォトセンサーからなる光学センサー２１１ｂが、搬送モーター２１０のドライバ基板２１６に固定されている（図８参照）。なお、便宜上、図示を省略しているが、搬送モーター２１０のモーター本体における後端部には、ドライバ基板２１６やモーターエンコーダー２１１を覆うカバー部材が嵌め込まれている。
【００６８】
温度変化に伴う伸縮が生じてもコードホイール２１１ａを確実にモーター軸２１３に同期させて回転させるように、コードホイール２１１ａについては、モーター軸２１３に圧入するだけでなく、接着剤によってモーター軸２１３に接着することが望ましい。
【００６９】
コードホイール２１１ａとしては、金属板の打ち抜き加工によってホイール本体及びスリットＳＬを加工したものを用いている。かかるコードホイール２１１ａは、金属製であることから、温度変化に伴う伸縮を抑えて、スリットピッチの経時変動を軽減することができる。しなしながら、打ち抜き加工のときに生じたバリに埃などの異物を付着させ易い。そこで、図９に示されるコードホイール２１１ａに代えて、図１０に示されるコードホイール２１１ａを用いてもよい。このコードホイール２１１ａは、回転方向に所定のピッチでならぶ複数の暗部ＤＰを目印として具備している。暗部ＤＰは、フォトリソグラフィー法を用いたハーフエッチング加工によって形成されたものである。基材として表面に鏡面仕上げ層が被覆されたものを用い、ハーフエッチングによって鏡面仕上げ層を除去して暗部層を露出させている箇所が暗部ＤＰになっている。暗部ＤＰを高精度で加工することができる。但し、ハーフエッチング加工によってコスト高になる。また、油脂に弱いために取り扱いに注意を要する。
【００７０】
図１０に示されるコードホイール２１１ａを用いる場合には、光学センサー２１１ｂとしては、透過型フォトセンサーからなるものに代えて、反射型フォトセンサーからなるものを用いて、光反射性の違いによって暗部ＤＰを検知させるようにすればよい。
【００７１】
このように、実施形態に係る複写機においては、ドライバ回路、及び回転量検知手段たるモーターエンコーダー２１１を、搬送モーター２１０に搭載している。
【００７２】
図１１は、モーター駆動装置における電気回路の要部を示すブロック図である。ＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーター２１０の駆動を制御するモーター制御回路２００は、搬送モーター２１０とは別体として形成されており、画像形成部（図１の１）の本体に固定されている。
【００７３】
図１２は、モーター制御回路２００によって駆動制御される搬送モーター２１０の駆動開始からの経過時間と、モーター回転速度との関係を示すグラフである。このグラフにおける原点は、搬送モーター２１０に対して駆動用の電圧が出力され始めた駆動開始時点を示している。搬送モーター２１０は、駆動開始時点からある程度のタイムラグが経過するまでの起動期間では、回転を開始していない。起動期間が過ぎると、回転を開始して、比較的低い加速で回転速度を上昇させる第１加速期間に移行する。その後、第１加速期間よりも高い加速度で回転速度を上昇させる第２加速期間と、モーター軸を等速で回転させる等速回転期間と、回転速度を減速させてやがて回転を停止させる減速期間とに順次移行する。
【００７４】
図１３は、搬送モーター２１０の駆動開始からの経過時間と、搬送モーター２１０のコイルに対する出力電圧との関係を示すグラフである。モーター制御回路２００は、起動期間において駆動開始処理を実施する。この駆動開始処理では、駆動開始事件まで電圧を出力していなかったドライバ回路２１２からモーターコイルに対して「駆動開始用電圧」を出力させる。この「駆動開始用電圧」は、第１加速時間において出力される「第１加速用電圧」よりも大きな値になっている。図示のように、起動期間が終了すると、「駆動開始用電圧」の出力が終了するが、仮に、起動期間が経過した後も「駆動電圧用電圧」を出力し続けると、やがて、搬送モーター２１０のモーター軸が勢い良く回転を開始する。すると、搬送モーター２１０がバックラッシュして停止していた場合には、モーターギヤの歯が勢い良く従動ギヤに衝突するおそれがある。そこで、起動期間は、「駆動開始用電圧」の出力を開始してから、モーター軸が回転し始めるまでのタイムラグよりも僅かに短い時間に設定されている。そのタイムラグは、予めの試験によって測定が可能である。
【００７５】
また、モーター制御回路２００は、駆動開始からのタイミングが起動期間から第１加速期間に移行すると、第１加速処理を実施する。そして、第１加速処理では、搬送モーター２１０の回転速度を所定の第１加速特性で加速させるために、比較的低い値の「第１加速用電圧」をドライバ回２１２からモーターコイルに出力させる。これにより、第１加速期間では、搬送モーター２１０の回転速度が比較的ゆっくりと加速していく（図１２参照）。
【００７６】
なお、起動期間と、第１加速期間とを合わせた起動〜第１加速期間は、「最大バックラッシュ量回復期間」と同じ長さに設定されている。具体的には、「最大バックラッシュ量回復期間」は、次のようにして測定される。即ち、搬送モーター２１０を意図的に最大バックラッシュの状態で停止させている状態から、「駆動開始用電圧」を出力する起動期間を経た後、「第１加速用電圧」を出力する第１加速処理を実施して、モーター軸が最大バックラッシュ量と同じ量だけ回転するまでに要する時間を測定する。その時間が、「最大バックラッシュ量回復期間」である。
【００７７】
次に、モーター制御回路２００は、駆動開始からのタイミングが第１加速期間から第２加速期間に移行すると、第２加速処理を実施する。そして、第２加速処理では、搬送モーター２１０の回転速度を第１加速特性よりも加速性の優れた第２加速特性で加速させるために、比較的高い値の「第２加速用電圧」をドライバ回路２１２からモーターコイルに出力させる。これにより、搬送モーター２１０の回転速度が、第１加速期間よりも急に上昇し始める（図１２参照）。
【００７８】
なお、モーター制御回路２００は、モーターエンコーダー２１１から送られてくるパルス信号の周波数が所定の目標周波数になった後、即ち、モーターの回転速度が所定の目標速度になった後には、パルス信号の周波数をその目標周波数で安定させるように、ドライバ回路２１２からの出力電圧を制御する。このような等速回転処理により、等速回転期間においては、搬送モーター２１０を目標速度で安定して回転させる。
【００７９】
また、モーター制御回路２００は、搬送モーター２１０の停止処理を開始すべき所定のタイミングが到来すると、ドライバ回路２１２からの出力電圧を徐々に低下させて、やがて出力停止させるための減速処理を実施する。これにより、減速期間では、搬送モーター２１０の回転速度が減速されて、やがて回転が停止する。
【００８０】
このような一連のモーター制御において、第１加速期間で、搬送モーター２１０の回転を低い加速度で加速しながら、バックラッシュによって従動ギヤから離間していた状態のモーターギヤの歯を従動ギヤに対して従来よりもゆっくりとした速度で衝突させることで、バックラッシュに起因するギヤの低寿命化を抑えることができる。また、第２加速期間で、搬送モーター２１０の回転をより高い加速度で加速することで、第１加速期間と同等の低い加速度のままで目標値に到達させる場合に比べて、「加速所要時間」を短縮することができる。また、起動期間において、第１加速期間における「第１加速用電圧」よりも高い値の「駆動開始用電圧」を出力することで、「第１加速用電圧」で駆動開始する場合に比べて上記タイムラグを短縮して、モーター軸を迅速に回転させることができる。
【００８１】
なお、「駆動開始用電圧」として、「第２加速用電圧」と同等の値のものを採用した例について説明したが、「第２加速用電圧」よりも大きい値のものや、「第２加速用電圧」よりも小さい値のものを採用してもよい。但し、「駆動開始用電圧」＞「第１加速用電圧」という条件や、「第１加速用電圧」＜「第２加速用電圧」という条件については、必ず具備させる必要がある。
【００８２】
また、起動期間において、一定の値の「駆動開始用電圧」を出力する例について説明したが、「駆動開始用電圧」の値を変化させてもよい。この場合、起動期間における「駆動開始用電圧」の平均値を、「第１加速用電圧」よりも大きくする必要がある。また、一定の値の「第１加速用電圧」を出力する例について説明したが、「第１加速用電圧」を変化させてもよい。この場合、第１加速期間における「第１加速用電圧」の平均値を、「駆動開始電圧」や「第２加速用電圧」よりも低くすればよい。また、一定の値の「第２加速用電圧」を出力する例について説明したが、「第２加速用電圧」を変化させてもよい。この場合、第２加速期間における「第２加速用電圧」の平均値を、「第１加速用電圧」よりも高くすればよい。
【００８３】
ところで、従来より、画像形成装置内に搭載される紙搬送装置など、定量的な動作が必要になる駆動系においては、交流モーターの一種であるステッピングモーターを用いるのが一般的であった。しかし、ステッピングモーターは、制御装置から発せられたパルス数に正確に対応する量だけ回転するので、定量的な駆動に非常に適したモーターである。しなしながら、脱調の発生を防止するために、最大負荷の１．３倍程度、あるいは平均負荷の２倍程度、の負荷がかかっても回転周期を乱さないほどトルクに余裕のある条件で駆動することから、無駄な電力を消費してしまうという不具合があった。
【００８４】
一方、特許文献１に記載のモーター駆動装置は、被駆動体たるローラの回転量をエンコーダーによって検知した結果に基づいて、駆動源たるＤＣブラシレスモーターの駆動量を調整することで、ローラの定量的な回転駆動を実現している。ＤＣブラシレスモーターは、コイルに対して負荷トルクに応じた電流が流れるため、ステッピングモーターのような電流のロスがない。このため、ステッピングモーターを用いる場合に比べて、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００８５】
しかしながら、特許文献１に記載のモーター駆動装置においては、ホール素子などからドライバ回路に送られるホール信号（回転センシング信号）にノイズを混入させることによるモーター回転の不安定化を引き起こすおそれがある。具体的には、ドライバ回路からＤＣブラシレスモーターに対しては、各コイルに対してそれぞれ励磁電圧を個別に供給する必要がある。励磁対象となるコイルは非常に短時間のうちに切り替わるため、各コイルにそれぞれ励磁電圧を個別に導くための複数の駆動電源用電線においては、モーターの回転に応じて、励磁電流の流れる駆動電源用電線が高速で切り替わる。すると、複数の駆動電源用電線とともに這い回されている信号用電線によって交信されるホール信号にノイズが混入して、ＤＣブラシレスモーターの回転を不安定にしてしまうのである。
【００８６】
そこで、本複写機においては、ドライバ回路２１２をＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーター２１０に搭載している。これにより、特許文献１に記載のモーター駆動装置に比べて、ドライバ回路とモーターコイルとの距離を近づけている。そして、複数の駆動電源用電線や信号用電線を束ねたハーネスをドライバ回路２１２とモーター本体との間に設けることなく、回路基板上の電極によってドライバ回路２１２からモーターコイルに励磁電圧を供給したり、ホール素子２１７からドライバ回路２１２にホール信号を送信したりする。この結果、励磁対象となるコイルを高速で切り替える際のノイズの発生を抑えたり、発生したノイズのホール信号への混入を抑えたりすることで、ホール信号へのノイズの混入に起因するモーター回転の不安定化を抑えることができる。
【００８７】
次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した実施例の複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る複写機の構成を実施形態と同様である。
［実施例］
図１４は、実施例に係る複写機のモーター駆動装置における電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、モーター制御回路２００は、目標位置・速度計算回路２０１、位置・速度追従制御回路２０２、モーター回転量・速度計算回路２０３などを有している。
【００８８】
目標信号生成手段２５０は、モーター駆動装置とは別体として構成されたものであり、プリントジョブの進行状況に応じて、第１搬送ローラ（４６ａ）の目標回転量、目標回転速度、目標回転停止位置などの目標信号を生成する。画像形成部（１）内の各種機器の全体的な制御を司るメイン制御部を目標信号生成手段２５０として機能させてもよい。
【００８９】
モーター制御回路２００としては、１チップマイコンからなるもの、あるいは制御用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）からなるものが用いられている。
【００９０】
目標信号生成手段２５０からモーター制御回路２００に送られた目標信号は、モーター制御回路２００の目標位置・速度計算回路２０１に入力される。目標位置・速度計算回路２０１は、入力された目標信号に基づいて、第１搬送ローラ（４６ａ）を目標の回転姿勢で停止させるための目標モーター停止位置を算出し、その結果を目標位置信号として出力する。また、目標信号に基づいて、第１搬送ローラ（４６ａ）を目標の回転速度で回転させるための目標モーター回転速度を算出し、その結果を目標速度信号として出力する。
【００９１】
搬送モーター２１０に搭載されたモーターエンコーダー２１１の光学センサーとしては、スリットＳＬ透過後の光を受光する受光部を２つ具備する２チャンネル光学センサーを用いている。２つの受光部は、次のような条件を具備するように配設されている。即ち、コードホイール２１１ａのスリットＳＬが第１受光部に対向したときに、第２受光部がそのスリットＳＬの脇に存在するホイール非スリット部に対向する条件である。第１受光部による受光量と、第２受光部による受光量との比率の変化に基づいて、それぞれの受光部に対してコードホイール２１１のスリットＳＬをずれなく対向させた瞬間が高精度に把握される。第１受光部は受光量に応じた電圧をパルス信号Ａとして出力する。また、第２受光部は、受光量に応じた電圧をパルス信号Ｂとして出力する。
【００９２】
光学センサー２１１ｂから出力されるパルス信号Ａやパルス信号Ｂは、モーター制御回路２００のモーター回転量・速度計算回路２０３に入力される。モーター位置・速度計算経路２０３は、パルス信号Ａ、パルス信号Ｂについてそれぞれパルス立ち上がり数やパルス周波数を演算した結果に基づいて、モーター回転量を算出し、その結果をモーター回転量信号として出力する。また、モーター回転速度を算出し、その結果をモーター回転速度信号として出力する。
【００９３】
位置・速度追従制御回路２０２は、ドライバ回路２１２に対して、ＧＮＤ（−電源）を常時供給している。また、必要に応じて励磁用＋電源（＋２４Ｖ）や、信号用＋電源（＋５Ｖ）をドライバ回路２１２に供給する。更には、必要に応じてブレーキ信号、ＰＷＭ信号、方向信号（ＣＷ，ＣＣＷ）をそれぞれ個別にドライバ回路２１２に出力する。方向信号としては、正転命令を行うための正転信号、逆転命令を行うための逆転信号の何れかを出力する。ＰＷＭ信号は、ドライバ回路２１２から搬送モーター２１０のコイルに対して出力される励磁電圧値を指示するためのものである。
【００９４】
搬送モーター２１０は、ホール素子２１７を有している。回転角度検知手段たるホール素子は、搬送モーター２１０のモーター軸２１３の回転角度姿勢について、基準となる０［°］（３６０°）になったことや、１２０［°］、２４０［°］になったことを示すためのホール信号をドライバ回路２１２に出力する。
【００９５】
ドライバ回路２１２は、モーター制御回路２００の位置・速度追従制御回路２０２から出力されるＰＷＭ信号に基づいて搬送モーター２１０のコイルに対する励磁電圧の出力を調整する出力調整部と、搬送モーター２１０における３相のコイルのうち、励磁電圧を出力するコイルを切り替えるコイル切替部とを具備している。出力調整部は、ＰＷＭ信号に基づいて、コイル切替部に対する＋２４［Ｖ］の電圧の出力をオンオフすることで、コイル切替部を介してコイルに流れる単位時間あたりの励磁電圧の値を調整する。また、コイル切替部は、プリドライバや複数のＦＥＴ（フィールドエフェクトトランジスタ）などを具備している。複数のＦＥＴとしては、少なくとも、１相目のコイルに励磁するためのＵ励磁電圧の出力をオンオフするための第１ＦＥＴ、２相目のコイルに励磁するためのＶ励磁電圧の出力をオンオフするための第２ＦＥＴ、及び３相目のコイルに励磁するためのＷ励磁電圧の出力をオンオフするための第３ＦＥＴを具備している。それらＦＥＴには、ＦＥＴによるスイッチングを制御するためのゲート電圧がプリドライバからそれぞれ個別に出力される。プリドライバは、ホール素子２１７からのホール信号に基づいて、３つのＦＥＴに対するゲート電圧のオンオフを個別に制御することで、搬送モーター２１０に出力する励磁電圧を、Ｕ励磁電圧と、Ｖ励磁電圧と、Ｗ励磁電圧とで切り替える。この切り替えにより、搬送モーター２１０のモーター軸２１３に対して磁界の切り替えによる回転力が付与される。
【００９６】
位置・速度追従制御回路２０２は、モーター回転量・速度計算回路２０３から送られてくるモーター回転速度信号の目標速度信号からのずれ量を算出し、そのずれ量に基づいてＰＷＭ信号を調整することで、搬送モーター２１０に対する励磁電圧を調整して、搬送モーター２１０の回転速度を目標の回転速度に制御するための速度調整処理を実施する。この速度調整処理により、搬送モーター２１０によって駆動される被駆動体たる第１搬送ローラ４６ａの回転速度を自在に調整することができる。かかる速度調整処理については、ＰＩＤ制御を利用したフィードバック制御によって行われる。
【００９７】
モーター駆動装置は、搬送モーター２１０によって回転駆動される第１搬送ローラ４６ａの回転速度を検知することなく、図８に示されるように、搬送モーター２１０に搭載されたモーターエンコーダー２１１によって搬送モーター２１０の回転速度を直接的に検知する。かかる構成では、第１搬送ローラ４６ａの回転速度変化に基づいて搬送モーターの回転速度の変化を間接的に検知していた特許文献１に記載のモーター駆動装置に比べて、搬送モーター２１０の回転速度の変化を迅速に検知する。そして、その検知結果に応じて、搬送モーター２１０の回転速度を元の速度に素速く戻すことで、負荷変動に起因する第１搬送ローラ４６ａの回転速度不安定化を抑えることができる。
【００９８】
また、このモーター駆動装置においては、ドライバ回路２１２が組み込まれたドライバ基板２１６を搬送モーター２１０に搭載したことで、ドライバ回路２１２を搬送モーター２１０から離れた位置に配設していた従来に比べて、ドライバ回路２１０と搬送モーター２１０のコイルとの距離を近づけている。これにより、複数の駆動電源用電線や信号用電線を束ねたハーネスをドライバ回路２１２と搬送モーター２１０との間に設けることなく、ドライバ基板２１６上の電極によってドライバ回路２１２からモーターコイルに励磁電圧を供給したり、搬送モーター２１０からドライバ回路２１２にセンシング信号としてのホール信号を送信したりすることが可能になる。この結果、励磁対象となるコイルを高速で切り替える際のノイズの発生を抑えたり、発生したノイズのホール信号への混入を抑えたりすることで、ホール信号へのノイズの混入に起因するモーター回転の不安定化を抑えることができる。
【００９９】
なお、ドライバ回路２１２とモーター制御回路２００との間には、励磁用＋電源、ＧＮＤ、ブレーキ信号、ＰＷＭ信号、方向信号、信号用＋電源、パルス信号Ａ、及びパルス信号Ｂをそれぞれ個別に導くための８本の電線からなるハーネスを這い回している。このハーネスにおいては、励磁電圧の元になる励磁用＋電源を導くための電線を１本しか設けておらず、この電線には長期に渡って＋２４Ｖが安定して供給される。ドライバ回路２１２と搬送モーター２１０との間とは異なり、励磁対象となるコイルの切り替えに伴う＋２４Ｖ導通線の高速切り替えが行われないため、高速切り替えに起因するノイズの発生は起こらない。このため、励磁用＋電源を導くための電線と、パルス信号Ａを導くための電線と、パルス信号Ｂを導くための電線とを一緒に這い回していても、パルス信号Ａやパルス信号Ｂへのノイズ混入は起こらない。
【０１００】
位置・速度追従制御回路２０２は、モーター回転量・速度計算回路２０３から送られてくるモーター回転量信号に基づいて、搬送モーター２１０について、起動時からの総回転量を把握する。そして、把握結果と、目標位置信号との比較に基づいて、搬送モーター２１０について、目標の回転量になる制動タイミングを把握し、その制動タイミングでドライバ回路２１２に対するＰＷＭ信号の出力を停止するとともに、ブレーキ信号を出力して、搬送モーター２１０を目標の回転角度姿勢で停止させる目標停止処理を実施する。これにより、搬送モーター２１０によって駆動される第１搬送ローラ４６ａや、これに連れ回る第２搬送ローラ４６ｂを、目標の回転角度姿勢で停止させることができる。かかる目標停止処理については、ＰＩＤ制御を利用してフィードバック制御によって行われる。
【０１０１】
搬送モーター２１０を停止させている状態において、位置・速度追従制御回路２０２は、ホールド処理を行う。このホールド処理では、モーター回転量・速度計算回路２０３から送られてくるモーター回転量信号に基づいて、モーター軸２１３の正転や逆転の有無を監視する。そして、正転を検知した場合には、正転量に応じた量だけ搬送モーター２１０を逆転駆動する一方で、逆転を検知した場合には逆転量に応じた量だけ搬送モーター２１０を正転駆動する。これにより、搬送モーター２１０の回転駆動力によって駆動される第１搬送ローラ（４６ａ）を目標の回転姿勢に拘束する。かかる構成では、ハス歯ギヤの付設によらず、ホールド制御によって搬送モーター２１０を所望の回転角度姿勢に拘束することで、装置の小型化、及び装置構成の簡素化を図ることができる。
【０１０２】
光学センサー２１１としては、分解能が４５［ＬＰＩ］であるものを用いている。また、コードホイール２１１ａとしては、１周あたりにスリットＳＬを１００個設けたものを用いている。このようにしたのは、次に説明した理由による。即ち、従来、搬送ローラ対の駆動源としては、ＨＢ型ステッピングモーターが一般的に用いられていた。ＨＢ型ステッピングモーターの基本分解能は２００パルス（２相励磁）である。１−２相励磁で４００パルス、Ｗ１−２相励磁で８００パルスである。かかる分解能と同様の能力を、ＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーター２１０で得ることが望ましい。ＤＣブラシレスモーターは、ステッピングモーターに比べて２倍以上の回転速度で用いられるのが一般的であるので、減速比を考慮すると、基本分解能は半分の１００パルスで、ステッピングモーターの基本分解能（２相励磁）と同様の能力を発揮することが可能になる。また、光学センサー２１１ｂの２つの受光部からそれぞれ出力されるパルス信号Ａ及びＢを利用することで、モーター１周につき、２逓倍の２００パルスや、４逓倍の４００パルスを生成することが可能であるため、ステッピングモーターの１−２相励磁時やＷ１−２相励磁時の分解能とそれぞれ同様の能力を発揮することも可能である。そこで、１周あたり１００個のスリットＳＬを設けたコードホイール２１１ａを用いたのである。
【０１０３】
また、光学センサー２１１ｂとして、分解能が４５［ＬＰＩ］であるものを用いることで、１００個のスリットＳＬを設けるコードホイール２１１ａの中心円径φを１７．９７［ｍｍ］に留める。これにより、コードホイール２１１ａを搬送モーター２１０の径内に収めて、コードホイール２１１ａを搭載することによる搬送モーター２１０の径の大型化を回避することができる。なお、コードホイールパルスを２倍の２００パルスにすると、コードホイール２１１ａの中心円径φは３５．９３［ｍｍ］まで大型化してしまう。この中心円形φを、搬送モーター２１０の径内に収めることは非常に困難である。また、コードホイールパルスを１．５倍の１５０パルスにしても、応答周波数が使用限界を超えないことから、分解能は４５［ＬＰＩ］であることが望ましい。
【０１０４】
図８において、ドライバ基板２１６には、コネクター２１５が固定されている。このコネクター２１５に対しては、モーター制御回路２００から這い回されてくるハーネスの末端に設けられたハーネスコネクターが係合せしめられる。コネクター２１５のピン数は、励磁用＋電源受入用ピン、ＧＮＤ受入用ピン、ブレーキ信号受入用ピン、ＰＷＭ信号受入用ピン、方向信号受入用ピン、信号用＋電源受入用ピン、パルス信号Ａ出力用ピン、及びパルス信号受入用ピンの８個である。なお、図１１では、便宜上、図示が省略されているが、ドライバ回路２１２から光学センサー２１１ｂに対して、＋５［Ｖ］の電源配線と、ＧＮＤ配線とが延びている。
【０１０５】
コネクター２１５におけるピンの配設ピッチは１．５［ｍｍ］である。また、ピンの配列順序は、次の通りである。即ち、１番ピン＝励磁用＋電源受入用ピン、２番ピン＝ＧＮＤ受入用ピン、３番ピン＝ブレーキ信号受入用ピン、４番ピン＝ＰＷＭ信号受入用ピン、５番ピン＝方向信号受入用ピン、６番ピン＝信号用＋電源受入用ピン、７番ピン＝パルス信号Ａ出力用ピン、８番ピン＝パルス信号受入用ピン。２４［Ｖ］の励磁用＋電源受入用ピン（１番）に対して、パルス信号Ａ出力用ピン（７番）及びパルス信号受入用ピン（８番）の組み合わせを最も遠ざけることで、パルス信号へのノイズの混入を効率的に抑えることができる。
【０１０６】
ＨＢ型ステッピングモーターと同等の制御性を搬送モーター２１０に発揮させるためには、スリットＳＬや暗部ＤＰの読み取りを高精度に行わせる必要がある。そのために、モーターに組み付いた状態でのコードホイール２１１ａの１回転内におけるセンサー読取位置での回転方向の位置誤差を０．３［％］以下に留める必要がある。かかる位置誤差は、コードホイール２１１ａの寸法精度、モーター軸２１３に対するコードホイール２１１ａの組み付け精度、モーター軸の真直度などを、厳密に管理した各部品を用いることが望ましい。
【０１０７】
図１４において、位置・速度追従制御回路２０２は、上述した駆動開始処理、第１加速処理、第２加速処理、等速回転処理、及び減速処理を実施する。図示しないＲＯＭを具備しており、このＲＯＭの中に、上述した「駆動用電圧」の値、「第１加速用電圧」の値、「第２加速用電圧」の値、第１加速特性を示す第１アルゴリズム、第２加速特性を示す第２アルゴリズム、減速処理における減速電圧パターンのデータなどを記憶している。
【０１０８】
上述した駆動開始処理（起動期間）において、位置・速度追従制御回路２０２は、ＲＯＭに記憶している「駆動用電圧」をドライバ回路２１２から出力させるためのＰＷＭ信号を、予めＲＯＭに記憶している起動期間の長さだけ出力する。
【０１０９】
図１５は、第１アルゴリズムによって表される第１加速特性を示すグラフである。また、図１６は、第２アルゴリズムによって表される第２加速特性を示すグラフである。これらの加速特性は、パルス周波数［Ｈｚ］の値を示す縦軸と、モーター起動時からの経過時間［ｓ］を示す横軸との２次元座標におけるグラフの傾きによって表される。パルス周波数は、光学センサー２１１ｂから出力されるパルス信号Ａやパルス信号Ｂの周波数であり、それらはモーターの回転周波数を表している。グラフの傾きが大きいほど、加速性に優れている。図１５、図１６からわかるように、第１加速特性は第２加速特性よりも加速性に劣っている（図１５のグラフの傾き＜図１６のグラフの傾き）。
【０１１０】
なお、図１５のグラフの原点は、第１加速期間の始期を示している。また、図１６のグラフの原点は、第２加速期間の始期を示している。第２加速期間は、既に第１加速期間によって回転速度がある程度立ち上がっている状態からスタートするので、図１６に示されるように、グラフの原点でパルス周波数が０よりも大きな値から立ち上がっている。
【０１１１】
位置・速度追従制御回路２０２は、上述した第１加速処理を開始すると、まず、計時処理をスタートするとともに、「第１加速用電圧」に対応するＰＷＭ信号を出力する。予め決められた値、あるいは決められたパターンで出力電圧を決定するフィードフォワード制御を行うのである。但し、単純にフィードフォワード制御だけを行うのではなく、フィードバック制御を組み合わせる。具体的には、次のような処理を定期的に繰り返し行う。即ち、計時結果のタイミングにおけるパルス周波数を目標周波数（目標回転速度）として第１アルゴリズム（図１５のグラフ）から特定する。そして、モーターエンコーダー２１１から送られてくるパルス信号の周波数と、目標周波数との差分に相当する電圧を、「第１加速用電圧」に対して重畳するフィードバック制御を行う。これにより、モーターの加速性を第１加速特性に追従させる。
【０１１２】
また、位置・速度追従制御回路２０２は、第１加速期間から第２加速期間に移行するタイミングを、前述の差分に基づいて決定する。具体的には、モーターエンコーダー２１１から送られてくるパルス信号の周波数が目標周波数よりも小さく、且つ両者の差分が閾値を超えたタイミングで、第１加速期間から第２加速期間に移行する。これは次に説明する理由による。即ち、減速機を用いた駆動伝達系では、減速比を優先してギヤ周長や歯数が決定されることから、モーターギヤとこれに噛み合う従動ギヤとの間に比較的大きな隙間が発生する。この大きな隙間により、バックラッシュ時にモーターギヤの歯が従動ギヤの歯から大きく離間してしまう。実施形態に係るモーター駆動装置でも、モーターギヤ２１３の歯と、従動ギヤとしての第１減速ギヤ２２１の歯とが離間した状態になる。第１加速期間において、モーターギヤの歯が従動ギヤに衝突するタイミング（以下、噛み合いタイミングという）は、まちまちである。但し、そのタイミングでは、図１２の時点ｔ１のように、モーター回転速度が急激に低下する。これは、ギヤの噛み合いの開始に伴ってモーターに対する負荷トルクが急激に上昇するからである。即ち、第１加速期間において、パルス信号の周波数が急激に低下し、且つ前述の差分が閾値を超えた場合には、第１加速期間の終期を迎える前に、噛み合いタイミングを迎えたことになる。この場合、第１加速期間の終期を待たずに、すぐに第２加速期間に移行して加速度をより高めることで、「加速所要時間」をより短縮することができる。
【０１１３】
第２加速期間において、位置・速度追従制御回路２０２は、搬送モーター２１０の回転速度を第１加速特性よりも加速性に優れた第２加速特性に従って一気に加速させる。具体的には、所定の時間間隔で、次のような処理を繰り返し実施する。即ち、パルス信号に基づいてモーター回転周波数実測値を演算し、演算結果と目標周波数（第２加速特性の縦軸値）との差分を求める。そして、この差分に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整して、差分に応じた励磁電圧の増減を生じせしめる。これにより、モーターの加速性を第２加速特性に追従させる。なお、第２加速期間においても、第１加速期間と同様に、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせて行う。
【０１１４】
図１７は、モーター制御回路の位置・速度追従制御回路１８２における内部構成の一部を示すブロック図である。位置・速度追従制御回路１８２は、第１加速期間や第２加速期間では、図示の内部回路を利用してＰＷＭ信号を出力する。この内部回路は、位置フィードフォワード制御回路１８２ａ、速度フィードフォワード制御回路１８２ｂ、位置フィードバック制御回路１８２ｃ、速度フィードバック制御回路１８２ｄ、速度検出回路１８２ｅ、第１加減算回路１８２ｆ、第２加減算回路１８２ｇ、加算回路１８２ｈなどを具備している。ＤＣブラシレスモーターからなる搬送モーター（２１０）は、ステッピングモーターに比べて、どうしても起動時や停止時の位置追従性や速度追従性が劣ってしまう。そこで、搬送モーターの起動時や停止時の動作特性を予め調査しておき、その動作特性に基づいて、起動時や停止時の位置追従性や速度追従性を向上させるための位置追従プロファイルや速度追従プロファイルを構築して、目標位置・速度計算回路（１８１）に記憶させている。目標位置・速度計算回路は、それらのプロファイルに基づいて、目標位置信号や目標速度信号を生成する。
【０１１５】
位置・速度追従制御回路１８２に受信された目標位置信号は、第１加減算回路１８２ｆに対して加算値として入力される。この第１加減算回路１８２ｆに対しては、モーターエンコーダーからのパルス信号に基づいて構築される位置検知信号が減算値として入力される。実際のモーター回転位置（位置検知信号）と目標回転位置（目標位置信号）とが同じである場合には、合計値がゼロになる。これに対し、実際のモーター回転位置が目標回転位置よりも進んでいる場合には、合計値がマイナスになる。また、実際のモーター回転位置が目標回転位置よりも遅れている場合には、合計値がプラスになる。合計値は、位置フィードバック制御回路１８２ｃに入力される。位置フィードバック制御回路１８２ｃは、入力された合計値を位置から速度に変換して第１フィードバック信号として出力する。
【０１１６】
また、位置・速度追従制御回路１８２に受信された目標位置信号は、位置フィードフォワード制御回路１８２ａにも入力される。位置フィードフォワード制御回路１８２ａは、目標位置を速度に変換して第１フィードフォワード信号として出力する。位置フィードバック制御回路１８２ｃから出力された第１フィードバック信号や、位置フィードフォワード制御回路１８２ａから出力された第１フィードフォワード信号は、それぞれ第２加減算回路１８２ｇに対して加算値として入力される。
【０１１７】
また、位置・速度追従制御回路１８２に受信された位置検知信号は、速度検出回路１８２ｅにも入力される。速度検出回路１８２ｅは、入力される位置検知信号の時間変化に基づいてモーターの回転速度を算出し、その結果を速度検出信号として出力する。この速度検出信号は、第２加減算回路１８２ｇに対して減算値として入力される。
【０１１８】
第２加減算回路１８２ｇにおける合計値は、速度フィードバック回路１８２ｄに入力される。速度フィードバック回路１８２ｄは、入力された速度の合計値を、その速度の増減（プラス符号の場合には増加、マイナス符号の場合には減少）を実現するための電圧値に変換して加算回路１８２ｈに出力する。
【０１１９】
一方、位置・速度追従制御回路１８２に受信された目標速度信号は、速度フィードフォワード制御回路１８２ｂに入力される。速度フィードフォワード制御回路１８２ｂは、入力された目標速度を、それを実現するための電圧値に変換して加算回路１８２ｂに出力する。そして、加算回路１８２ｂにおける電圧の加算結果が、ＰＷＭ信号としてドライバ回路に出力される。
【０１２０】
かかる構成では、位置追従プロファイルや速度追従プロファイルに基づくフィードフォワード制御値に対し、速度検知結果と目標速度との差に基づくフィードバック制御値と、位置検知結果と目標位置との差に基づくフィードバック制御値とを加算することで、ステッピングモーターに匹敵するほどの位置追従性と速度追従性とをＤＣブラシレスモーターに発揮させることができる。
【０１２１】
図５に示されるＡＤＦ５１においては、既に述べたように、読取入口ローラ対（８９，９０）における一方のローラ、読取出口ローラ対９２における一方のローラ、及び第２読取出口ローラ対９３における一方のローラが、それぞれ読取モーターを駆動源として回転する。この読取モーターは、搬送モーター２１０と同様の構成のＤＣブラシレスモーターからなる。また、読取モーターを駆動するためのモーター駆動装置は、搬送モーター２１０を駆動するためのモーター駆動装置と同様の構成になっている。つまり、読取モーターを駆動するためのモーター駆動装置も、本発明を適用したものである。
【０１２２】
図１８は、読取入口ローラ８９等を回転駆動させるためのモーター駆動装置を示す平面構成図である。このモーター駆動装置は、モーター制御回路３００と、ＤＣブラシレスモーターからなる読取モーター３１０と、減速機とを有している。
【０１２３】
モーター制御回路３００は、モーターエンコーダー３１１による検知結果に基づいて、読取モーター３１０の回転駆動を制御する制御手段として機能している。読取モーター３１０の駆動によってモーター軸３１３が回転すると、モーター軸に固定された図示しないモーターギヤの回転速度が減速機によって減速された後、被駆動体としての読取入口ローラ８９に伝達される。減速機２２５は、モーターギヤに噛み合う第１減速ギヤ３２１と、これに噛み合う第２減速ギヤ３２２と、これに噛み合う第３減速ギヤ３２３と、これに噛み合う第４減速ギヤ３２４と、読取入口ローラ８９と同一の回転軸線で回転する第５減速ギヤ３２５とを有している。
【０１２４】
ＡＤＦ５１の排紙ローラ対９４は、排紙モーターを駆動源として回転する。この排紙モーターは、搬送モーター２１０と同様の構成のＤＣブラシレスモーターからなる。また、排紙モーターを駆動するためのモーター駆動装置は、搬送モーター２１０を駆動するためのモーター駆動装置と同様の構成になっている。つまり、排紙モーターを駆動するためのモーター駆動装置も、本発明を適用したものである。
【０１２５】
次に、実施例に係る複写機の一部構成を改良した各変形例に係る複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係る複写機の構成は、実施例と同様である。
［第１変形例］
図１９は、第１変形例に係る複写機の搬送ローラ対を駆動するためのモーター駆動装置に用いられている搬送モーター２１０を正面から示す斜視図である。また、図２０は、搬送モーター２１０を背面から示す斜視図である。第１変形例では、搬送モーター２１０として、アウターロータ型のＤＣブラシレスモーターからなるものが用いられている。モーターエンコーダー２１１は、搬送モーター２１０のアウターロータ２１９に一体形成されたコードロータ部２１１ｃと、コードロータ部２１１ｃに設けられた複数のスリットを検知する反射型フォトセンサーからなる光学センサー２１１ｂとを有している。
【０１２６】
アウターロータ型のＤＣブラシレスモーターは、優れた等速性が要求される条件下で使用するのに適したモーターであり、内蔵しているＦＧ信号発電器から発したＦＧ信号の周波数を、外部から入力される目標周波数に合わせるためのＰＬＬ回路を具備しているのが一般的である。第１変形例においては、搬送モーター２１０を目標速度で回転させるときには、そのＰＬＬ回路を利用する。このため、位置・速度追従制御回路２０２は、上述した速度調整処理を実施する代わりに、ＦＧ信号目標値を搬送モーター２１０に出力する。
【０１２７】
なお、コードロータ部２１１ｃとしては、図１９に示したような複数のスリットを設けたものの他、図２１に示すように、目印として複数の暗部を設けたものを採用することも可能である。
【０１２８】
［第２変形例］
図２２は、第２変形例に係る複写機の画像形成部１を示す概略構成図である。この画像形成部１は、給紙カセット４２と搬送ローラ対４６とを内蔵している。搬送ローラ対４６を駆動するためのモーター駆動装置は、実施形態に係る複写機のシート供給装置４０の搬送ローラ対を駆動するためのモーター駆動装置と同様の構成になっている。
【０１２９】
［第３変形例］
図２３は、第３変形例に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、作像ユニットとして、黒用の作像ユニット３を１つだけ備えている。そして、作像ユニット３の感光体と、転写ローラとの当接による転写ニップに記録シートを通す際に、感光体上のトナー像を記録シートに転写する。画像形成部１に記録シートを供給するシート供給装置４０は、実施形態と同様の構成になっている。
【０１３０】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
ＤＣブラシレスモーター（例えば搬送モーター２１０）と、前記ＤＣブラシレスモーターのコイルを励磁するためのドライバ回路（例えばドライバ回路２１２）と、前記ＤＣブラシレスモーターの励磁コイルの切り替えタイミングを前記ドライバ回路に把握させるために前記ＤＣブラシレスモーターの回転角度を検知する回転角度検知手段（例えばホール素子２１７）と、前記ドライバ回路を介してＤＣブラシレスモーターの駆動を制御する制御手段（例えばモーター制御回路２００）とを有するモーター駆動装置において、
前記ＤＣブラシレスモーターの回転速度を所定の第１加速特性で加速させるために、比較的低い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第１加速処理と、前記第１加速処理の後、前記回転速度を前記第１加速特性よりも加速性の優れた第２加速特性で加速させるために、比較的高い電圧を前記ドライバ回路から前記コイルに出力させる第２加速処理と、前記第１加速処理に先立って、電圧を出力していなかった前記ドライバ回路から、前記第１加速処理における前記比較的低い電圧よりも高い値の電圧を前記コイルに対して出力させて、前記ＤＣブラシレスモーターの駆動を開始する駆動開始処理とを実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１３１】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記ドライバ回路と、前記ＤＣブラシレスモーターの回転量を前記回転角度検知手段よりも高精度に検知する回転量検知手段（例えばモーターエンコーダー２１１）とを前記ＤＣブラシレスモーターに搭載し、前記第１加速処理を実施しているときにおける前記回転量検知手段による検知結果に基づいて、前記第２加速処理の実施開始タイミングを決定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、回転センシング信号（例えばホール信号）へのノイズの混入に起因するモーター回転の不安定化を抑えることができる。また、第１加速期間の終期を迎える前に、噛み合いタイミングを迎えた場合に、第１加速期間の終期を待たずに、すぐに第２加速期間に移行して加速度をより高めることで、「加速所要時間」をより短縮することができる。
【０１３２】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記ＤＣブラシレスモーターの目標回転速度と前記回転量検知手段による検知結果との差分を、前記励磁コイルに対する出力電圧の制御にフィードバックさせるためのフィードバック手段（例えば、位置・速度追従制御回路２０２）と、予め決められた値の電圧を前記励磁コイルに出力するためのフィードフォワード手段（例えば位置・速度追従制御回路２０２）とを前記制御手段に設け、前記第１加速処理や前記第２加速処理にて、それぞれ、前記フィードフォワード手段によって決定した出力電圧値を、前記フィードバック手段によるフィードバック制御で補正する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、ステッピングモーターに匹敵するほどの位置追従性と速度追従性とをＤＣブラシレスモーターに発揮させることができる。
【０１３３】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、ドライバ回路として、制御手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいてコイルに対する励磁電圧の出力を調整する出力調整部と、ＤＣブラシレスモーターにおける複数のコイルのうち、励磁するコイルを所定の順序で切り替えるコイル切替部とを具備するものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、市販のドライバ回路を採用して低コスト化を図ることができる。
【０１３４】
［態様Ｅ］
また、態様Ｅは、態様Ｃ又はＤにおいて、回転量検知手段として、モーター軸に固定されたコードホイール、及びコードホイールに設けられた複数の目印（例えばスリットＳＬや暗部ＤＰ）を光学的に検知する光学センサーを具備するものを用いるとともに、回転量検知手段をカバー部材で覆ったことを特徴とするものである。かかる構成では、光学センサーの受光部に対する異物の付着をカバー部材によって抑えることで、異物の付着に起因する検知精度の低下を抑えることができる。
【０１３５】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｃ〜Ｅにおいて、ＤＣブラシレスモーターとして、インナーロータ型のものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、インナーロータ型のＤＣブラシレスモーターの良好な加速調整性により、被駆動体の加速度を自在に調整することができる。
【０１３６】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｃ〜Ｅにおいて、ＤＣブラシレスモーターとして、アウターロータ型のものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、アウターロータ型のＤＣブラシレスモーターに搭載されたＰＬＬ回路を利用して、速度調整処理を実施することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
２００：モーター制御回路（制御手段）
２０２：位置・速度追従制御回路（フィードバック手段、フィードフォワード手段）
２１０：搬送モーター（ＤＣブラシレスモーター）
２１１：モーターエンコーダー（回転量検知手段）
２１２：ドライバ回路２１２
２１７：ホール素子（回転角度検知手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３８】
【特許文献１】特開２０１０−１３３９９０号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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